Analiza aplikacji licznika energii przedpłaconej Acrel i systemu zarządzania energią

Tel.: +86 18702111813 E-mail: shelly@acrel.cn

Acrel Co,. Ltd.

Abstrakcyjny:W artykule tym omówiono główne funkcje tradycyjnego przedpłaconego licznika energii elektrycznej z kartą IC, przeanalizowano zalety i wady jego zastosowania; szczegółowo przedstawiono rozszerzenie funkcji przedpłaconego licznika energii elektrycznej po zintegrowaniu technologii komunikacyjnej, technologii inteligentnego sterowania oraz przedstawiono jego praktyczne zastosowanie, a także opisano możliwe trendy rozwoju technicznego przedpłaconych liczników energii elektrycznej.

Słowo kluczowe:Licznik energii przedpłaconej, aplikacja, analiza

Opłaty za energię elektryczną są głównym źródłem funduszy dla przedsiębiorstw energetycznych na utrzymanie produkcji i rozwoju, czy mogą być naliczane na czas odgrywa ważną rolę w obiegu kapitału przedsiębiorstw energetycznych. Ze względu na wieloletni model zużycia energii elektrycznej „najpierw korzystaj z energii elektrycznej, płać później”, szeroką bazę użytkowników energii elektrycznej oraz techniczne środki przerw w dostawie prądu na miejscu i racjonowania energii, a także niezgodność przepisów wspierających z gospodarką rynkową, prowadzi to bezpośrednio do ogromnego ryzyka przedsiębiorstw energetycznych w zakresie naliczania opłat za energię elektryczną, siły roboczej, zasobów finansowych i presji operacyjnej wlewanej do niego przez lata. W tym kontekście, aby lepiej dostosować się do reformy systemu elektroenergetycznego, powszechnie stosowane są przedpłacone liczniki energii elektrycznej.

Ze względu na niedojrzałe zastosowanie wczesnej technologii komunikacyjnej związanej z rdzeniem, kompatybilność systemu stała się istotną przeszkodą wpływającą na popularyzację i zastosowanie zdalnego automatycznego systemu odczytu liczników do zarządzania pomiarem energii elektrycznej, w szczególności kompatybilność protokołu komunikacyjnego i niespójność standardu produkcyjnego. W ówczesnym środowisku przedpłacony licznik energii typu karty IC nie miał innego wyboru, jak tylko uniknąć wąskiego gardła aplikacji technologii komunikacyjnej.

1.I Typ karty Licznik energii przedpłaconej

1.1 Funkcja główna

1.1.1 Funkcja pomiaru: jednofazowy pomiar energii czynnej, zapisywanie historycznej mocy, funkcja zamrażania mocy.

1.1.2 Funkcja multitaryfowa: Programowalny okres ustawiania, wiele taryf. Zegar czasowy ma funkcję kompensacji temperatury.

1.1.3 Funkcja komunikacyjna: z interfejsem RS485 i interfejsem komunikacji podczerwieni. Interfejs RS485 jest generalnie elektrycznie izolowany od wnętrza licznika i ma konstrukcję ochrony dostępu anty-AC 220V

1.1.4. Funkcja wyświetlania: wyświetlacz LCD, przycisk może automatycznie przełączać wyświetlacz, interfejs pokazuje takie informacje, jak pozostała ilość, całkowita moc, aktualna cena energii elektrycznej itp.

1.1.5. Funkcja kopiowania informacji z powrotem do zakupu energii: jeden licznik, jedna karta, czyli jeden licznik może odpowiadać tylko jednej karcie IC. Gdy karta jest włożona do przesyłu energii, informacje o zużyciu energii elektrycznej w liczniku są automatycznie kopiowane z powrotem na kartę IC; gdy energia elektryczna jest ponownie kupowana, informacje na karcie są automatycznie zapisywane w komputerze w celu archiwizacji i weryfikacji danych.

1.1.6. Funkcja przypomnienia o naładowaniu licznika: Zazwyczaj dostępny jest alarm wyświetlacza oraz alarm awarii zasilania, a także rozszerzona funkcja odcinania obciążenia.

1.1.7. Funkcja kontroli przeciążenia: Poprzez ustawienie progu mocy można zrealizować kontrolę wyłączania przeciążenia po stronie obciążenia. Czas wyłączania można ustawić na dwa sposoby: natychmiastowe wyłączenie i opóźnione wyłączenie. Zasilanie można przywrócić, naciskając przycisk lub wkładając kartę.

1.1.8. Funkcja kontroli przedpłaconej: licznik realizuje metodę zarządzania polegającą na zakupie energii elektrycznej, a następnie jej wykorzystaniu. Gdy w liczniku nie ma opłaty za energię elektryczną, przełącznik obciążenia w liczniku automatycznie odetnie zasilanie obciążenia. Po naładowaniu licznika licznik zamknie się ponownie, aby przywrócić funkcję zasilania obciążenia. Dzięki ciągłemu udoskonalaniu dodano funkcję debetu, która może umożliwić umiarkowane debetowanie w zależności od rzeczywistej sytuacji. Debet można ustawić. Po zakończeniu debetu licznik zostanie wyłączony, a część debetu zostanie automatycznie naliczona i odjęta, gdy licznik zostanie ponownie naładowany następnym razem.

1.1.9. Funkcja zapobiegająca gromadzeniu energii: Aby zapobiec naliczaniu nadmiernej ilości energii do licznika, dzięki makrokontroli polityki cenowej energii elektrycznej, klientowi nie wolno naliczać zbyt dużej ilości energii na raz, ustawiając w liczniku próg gromadzenia energii.

10. Funkcja ochrony bezpieczeństwa: Ogólnie rzecz biorąc, technologia karty CPU jest używana do projektowania zabezpieczeń systemu. Uwierzytelnianie bezpieczeństwa licznika energii elektrycznej karty CPU i karty CPU jest realizowane za pośrednictwem modułu ESAM w liczniku energii. MCU licznika energii karty CPU odgrywa jedynie rolę transmisji danych podczas procesu uwierzytelniania i nie uczestniczy w szyfrowaniu i deszyfrowaniu danych. Podczas sprzedaży energii elektrycznej, poprzez serię testów uwierzytelniania klucza, można zrealizować operacje takie jak potwierdzenie karty zakupu energii, zezwolenie na zapisywanie informacji na karcie zakupu energii i zezwolenie na zapisywanie z powrotem pliku binarnego kasowania.

1.2 Główna zaleta

1.2.1 Poprawa wydajności i dokładności odczytu liczników. Poprzez interfejs RS485 i interfejs komunikacji podczerwieni, odpowiednie przenośne urządzenie do odczytu liczników może być używane do transkrypcji wsadowej na miejscu. Ma to bardzo istotny wpływ na obecną sytuację, w której liczba liczników energii zarządzanych przez przedsiębiorstwa energetyczne gwałtownie wzrosła.

1.2.2 Skuteczne rozwiązanie problemu zaległości. Znacznie obniżone koszty operacyjne związane z pobieraniem rachunków za energię elektryczną i zwiększone bezpieczeństwo pobierania opłat za energię elektryczną

1.2.3 Złagodzenie sprzeczności trudności płatniczych. Przy dużym wzroście liczby klientów i stosunkowo skoncentrowanych przedziałach czasowych płatności, tradycyjny model naliczania opłat bardzo łatwo powoduje zatory płatnicze. Zastosowanie przedpłaconych liczników energii znacznie zmniejszyło presję na opłaty licznikowe i ryzyko związane z usługami.

1.3 Problemy w aplikacji

1.3.1 Słaba zdolność antyatakowa. Utrata i uszkodzenie karty IC, zwłaszcza jej otwartych portów odczytu i zapisu karty IC, są podatne na ataki zewnętrzne. Trudno jest uzyskać dowody po ataku i spowodować awarię wewnętrznego systemu sterowania, a także bardzo łatwo o spory dotyczące energii elektrycznej.

1.3.2 Zarządzanie jest trudne. Ze względu na nagłość i przypadkowość zakupu energii z karty IC, dział zasilania zwiększył presję sprzedaży energii. Jednocześnie, aby zapewnić bezpieczeństwo danych, obecnie powszechnie stosuje się inteligentne karty CPU. System COS i dynamiczne uwierzytelnianie kluczem zapewniają bezpieczeństwo danych, ale jednocześnie zwiększają obciążenie pracą działu zarządzania energią. Ponadto demonstracja multi-link zwiększa występowanie nieoczekiwanych awarii.

1.3.3 Adaptowalność polityki cenowej energii elektrycznej nie jest duża. Cena energii elektrycznej została ustalona i wpisana do przedpłaconego licznika energii elektrycznej podczas zakupu energii elektrycznej. Ponieważ cena energii elektrycznej zapisana w przedpłaconym liczniku energii elektrycznej na karcie IC nie może być dostosowywana w czasie rzeczywistym, każda korekta ceny dodaje dużo pracy firmie dostarczającej energię. Klienci są również skłonni do zadawania pytań.

1.3.4 Gromadzenie danych nie jest terminowe. Nie może odzwierciedlać stanu zużycia energii elektrycznej przez klienta w czasie rzeczywistym, nie może skutecznie monitorować kradzieży energii elektrycznej i nie może sprostać potrzebom zarządzania w czasie rzeczywistym w zakresie automatyzacji zarządzania energią elektryczną.

1.3.5 Skalowalność funkcji metody zakupu energii nie jest wysoka. System przedpłatowy wykorzystujący karty IC jako medium transmisji danych nie jest łatwy do utworzenia skutecznego połączenia z bankowością telefoniczną, bankowością internetową i innymi metodami zakupu energii elektrycznej. Klienci często kupują energię elektryczną w punktach sprzedaży energii elektrycznej za pomocą kart, co obniża jakość usług marketingu energii elektrycznej i zwiększa obciążenie pracą firm energetycznych. Dlatego też, aby rozwiązać problemy i wady w rzeczywistym zastosowaniu przedpłaconych liczników energii z kartą IC, rozwiązano problem zgodności systemu komunikacyjnego. Przełom w wąskim gardle podstawowej technologii zapewnia ogromną przestrzeń, która może być niewyobrażalna dla zdalnego zastosowania przedpłaconych liczników energii.

2 Integracja licznika energii przedpłaconej i systemu zdalnego odczytu liczników

2.1 Podstawowe metody komunikacji w systemie zdalnego odczytu liczników obejmują głównie komunikację światłowodową, komunikację linii telefonicznej, magistralę RS485, kabel telewizyjny, Internet, komunikację operatora linii energetycznej, magistralę przyrządów, komunikację satelitarną, GPRS i CDMA itp. Wszystkie rodzaje metod komunikacji mają swoje zalety i wady oraz ich aspekty stosowalności. W połączeniu z charakterystyką branżową przedsiębiorstw energetycznych i praktycznym zastosowaniem rozproszonego widma nośnego linii energetycznej niskiego napięcia, przeskakiwaniem częstotliwości, przekazywaniem i przekazywaniem (licznik nośny może być dynamicznie ustawiany jako router lub transponder przez lokalny koncentrator za pośrednictwem linii energetycznej) technologii i praktycznych zastosowań specjalnych układów scalonych. Obecnie niskie napięcie zdalnego automatycznego odczytu liczników System w większości przyjmuje scentralizowaną metodę odczytu liczników operatora linii energetycznej + zdalną transmisję GPRS + przedpłacony licznik energii szereg rozwiązań technicznych.

2.2 Struktura systemu Centralny system odczytu liczników operatora linii energetycznej składa się ze scentralizowanych stacji odczytowych, kolektorów, koncentratorów, liczników i innego sprzętu. Zgodnie z warunkami na miejscu, ustanawiana jest dedykowana sieć, a odczyt liczników, kontrola i zarządzanie zużyciem energii elektrycznej są realizowane za pomocą oprogramowania. System składa się z trzech warstw fizycznych i dwóch warstw łącza. Zbieranie danych stacji głównej przyjmuje strukturę gwiazdy, to znaczy, że jedno centrum zarządzania zużyciem energii jest warstwą zarządzania dla wielu koncentratorów; stacja główna jest połączona z koncentratorem danych za pośrednictwem sieci GPRS; Kolektory są połączone za pomocą linii energetycznych niskiego napięcia, kolektory są zainstalowane w skrzynce licznikowej, a kolektory i liczniki energii klienta są połączone równolegle za pomocą interfejsu RS485, aby utworzyć warstwę klienta.

2.3 Funkcje systemu

2.3.1 Przyjęcie metody komunikacji PLC (operatora linii energetycznej): efektywne wykorzystanie struktury topologii sieci energetycznej, łatwość konstrukcji.

2.3.2 Podstawowa grupa danych: można wybrać wszystkich klientów objętych scentralizowanym systemem kopiowania do kopiowania (kopiowanie punktowe, kopiowanie pełne), kopiowania wielopunktowego w celu utworzenia podstawowej grupy danych i różnych analiz (strata łącza, wielokrotna szybkość, obciążenie itp.), aby sprostać potrzebom różnorodnego inteligentnego zarządzania klientami.

2.3.3 Połączenie oprogramowania i sprzętu: Projekt systemu w pełni uwzględnia potrzeby i wygodę użytkowników. Na podstawie stałego sprzętu, wszystkie kompensacje funkcji systemu, modyfikacje zarządzania i dodawanie operacji (zasilanie zdalne) są wykonywane przez oprogramowanie tła.

2.3.4 Ma zalety wygodnej instalacji, wysokiej niezawodności, dobrego bezpieczeństwa i silnej konserwacji. Jednocześnie koszt projektu jest niski, konserwacja systemu jest prosta, a koszt eksploatacji jest niski.

2.4 Zastosowanie głównych funkcji

Zdalny licznik przedpłatowy współpracuje z systemem zarządzania zużyciem energii elektrycznej, realizując takie funkcje, jak zdalny odczyt licznika, zdalna przedpłata, zapobieganie kradzieży energii elektrycznej i zarządzanie obciążeniem.

2.4.1 Zdalne odczytywanie liczników

Stacja główna może wykonywać losowe odczyty liczników i oceniać, czy lokalny licznik energii jest uszkodzony lub czy zużycie energii elektrycznej przez klienta jest nieprawidłowe na podstawie odczytanych danych. Stacja główna może również odczytywać licznik zgodnie z rutyną odczytu licznika i przesyłać odczytane dane do systemu informatycznego zarządzania marketingiem energii w celu obliczenia kosztów energii elektrycznej. Jednocześnie stacja główna może również sprawić, że licznik energii elektrycznej będzie regularnie raportował informacje o danych terenowych za pomocą ustawień zdalnych.

2.4.2 zdalna przedpłata

Klienci mogą kupować energię elektryczną w różnych formach, aby skutecznie unikać szczytów płatności. Gdy pozostała kwota na liczniku klienta wynosi 0, licznik wysyła sygnał wyzwalający, aby wewnętrzny przekaźnik lub zewnętrzny przełącznik sterowania obciążeniem zadziałał w celu odcięcia zasilania, unikając zachowania zaległości. Zdalna metoda przedpłaty jest bezpieczna i niezawodna, unikając awarii, takich jak brak odczytu karty i błędy informacji z powodu przesyłania informacji za pośrednictwem karty IC. Jednocześnie, gdy cena energii elektrycznej jest dostosowywana, parametry ceny energii elektrycznej w liczniku energii na miejscu mogą być modyfikowane partiami w odpowiednim czasie za pośrednictwem stacji głównej, tak aby zapewnić, że parametry ceny energii elektrycznej w liczniku energii na miejscu są zsynchronizowane z dostosowaniem ceny.

2.4.3 Zabezpieczenie antykradzieżowe

Gdy parametry lokalnego licznika energii elektrycznej ulegną zmianie lub wystąpią awarie, takie jak utrata napięcia, utrata prądu i nieprawidłowe okablowanie, licznik energii elektrycznej może zostać automatycznie zgłoszony do stacji głównej. Udaj się na miejsce w celu przeprowadzenia inspekcji. Ta funkcja może skutecznie kraść energię elektryczną i zapobiegać problemom, zanim się pojawią.

2.4.4 zarządzanie obciążeniem

Stacja główna może zbierać napięcie, prąd, moc, elektryczność i inne dane z lokalnego licznika energii w celu analizy obciążenia i zarządzania nim. Na podstawie bieżących danych można narysować krzywą obciążenia, aby monitorować zmiany obciążenia elektrycznego. Na podstawie danych dotyczących napięcia można obliczyć współczynnik kwalifikacji napięcia. Ustawiając limit mocy czynnej w liczniku energii, kontroluj przeciążeniowe zużycie energii przez klienta.

2.5 analiza wzmocnienia

2.5.1 Dzięki wykorzystaniu zdalnego odczytu liczników można zaoszczędzić wiele kosztów siły roboczej dla odczytujących liczniki. Jednocześnie można uniknąć błędów w ręcznym odczycie liczników, a usterki liczników można znaleźć na czas, co poprawia poziom usług.

2.5.2 Dzięki wdrożeniu systemu przedpłat zaległości uległy znacznemu zmniejszeniu, wskaźnik odzyskiwania należności za energię elektryczną uległ poprawie, a koszty operacyjne związane z przywracaniem energii elektrycznej na miejscu w ramach zarządzania odzyskiwaniem należności za energię elektryczną uległy obniżeniu.

2.5.3 Dzięki możliwości bieżącego monitorowania stanu działania lokalnego licznika energii elektrycznej można skutecznie zapobiegać kradzieży energii elektrycznej i ograniczać nieoczekiwane straty energii elektrycznej.

2.5.4 Dzięki automatycznej kontroli obciążenia wyeliminowano zjawisko przepalania się liczników przeciążeniowych, a jednocześnie uniknięto zjawiska polegającego na tym, że odbiorcy nie dokonują oceny cen energii elektrycznej w czasie jej użytkowania oraz stawek za energię elektryczną ze względu na zaniżanie zdolności poboru mocy.

3. Scenariusz zastosowania produktów Acrel Prepaid

3.1 Funkcja

Pobieranie opłat za energię elektryczną z liczników przedpłaconych, kontrola, rozliczanie zaległości; zapewnianie modułu zarządzania płatnościami po rozliczeniu; moduł analizy zużycia energii;

Windykacja czynszów i opłat za nieruchomość oraz zaległości;

Opłaty za prąd w częściach ogólnodostępnych są dzielone;

Dostęp do odczytu liczników i pomiarów w miejscach publicznych i podstacjach;

Zintegrowany system pomiaru zużycia energii w rozliczeniach przedpłatowych i budynkach, podział na kategorie i podkategorie;

Centralne zarządzanie finansami i kontrola grup nieruchomości, osobne uprawnienia dla podnieruchomości;

Rozwiązanie bezprzewodowe jest łatwe do modyfikacji i debugowania

4. Wybór produktu

5. Wnioski

Chociaż wiele wad tradycyjnych przedpłaconych liczników energii elektrycznej staje się coraz bardziej widocznych, przez co nie mogą one sprostać potrzebom nowoczesnego zarządzania energią elektryczną, w krótkim okresie, zwłaszcza w regionach, w których baza klientów jest stosunkowo rozproszona, nadal istnieje pewien stopień zastosowania. Z drugiej strony, wraz z ciągłym rozwojem społeczeństwa, przedpłacone liczniki energii elektrycznej będą ściślej zintegrowane z technologią komunikacyjną i inteligentną technologią sterowania (na przykład zdalne przedpłacone liczniki energii elektrycznej oparte na technologii komunikacji mobilnej mogą całkowicie zastąpić tradycyjne przedpłacone liczniki energii elektrycznej z kartą IC. zakres zastosowania licznika energii). W przypadku przedpłaconych liczników energii elektrycznej nieuniknionym trendem rozwoju technologicznego jest posiadanie funkcji „zdalnego inteligentnego sterowania w czasie rzeczywistym”, aby rozszerzyć się na większy świat. W przypadku przedsiębiorstw energetycznych popularyzacja i zastosowanie funkcji „zdalnego inteligentnego sterowania w czasie rzeczywistym” będzie również w stanie stale poprawiać poziom zarządzania i jakość obsługi codziennego zużycia energii elektrycznej.

Odnośniki:

[1] Podręcznik projektowania i aplikacji mikrosieci Acrel Enterprise. Wersja 2022.05